ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2024 года по МПК E02B3/10 E02B7/00 

Предложенное техническое решение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано в качестве плотины, дамбы, запруды, полузапруды и т.д.

Известно гидротехническое сооружение, включающее выполненную из эластичного материала герметичную рукавную емкость с наполнителем, установленную поперек водному потоку с целью аккумулирования запасов воды, улучшению гидрологических условий, защиты от наводнений и других целей (см. патент РФ №62615, кл. 2006 г.).

Недостатком известного решения является его ограниченные эксплуатационные возможности. Использование известного решения предполагает невозможность эксплуатации сооружения без специальных креплений и средств, воспринимающих сдвигающие усилия от давления воды и предотвращающих перекатывание емкости из-за разницы уровней воды в верхнем нижнем бьефе сооружения.

Заявляемым техническим решением достигается повышение надежности, расширение эксплуатационных возможностей и снижение трудоемкости установки гидротехнического сооружения за счет продольной установки эластичных рукавных наполненных герметичных емкостей и применения саморазвертывающегося экрана.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в гидротехническом сооружении, включающем гибкое водонепроницаемое основание, выполненные из эластичного материала отдельные или механически соединенные герметичные эластичные рукавные емкости с системой их заполнения и опорожнения; располагаются продольно к направлению действия сил давления воды на сооружение вплотную друг к другу, а к гибкому водонепроницаемому основанию со стороны верхнего бьефа по всей ширине сооружения крепится гибкий водонепроницаемый саморазвертывающийся экран, который в рабочем положении полностью закрывает фронтальную и, полностью или частично, верхнюю часть сооружения, увеличивая при этом напор за счет прикрепленной к его противоположному свободному краю заполненной воздухом цилиндрической емкости.

На фиг. 1 представлено гидротехническое сооружение в плане, на фиг. 2 - поперечный разрез, на фиг. 3 - этапы монтажа гидротехнического сооружения.

Гидротехническое сооружение (фиг. 1, фиг. 2) состоит из ряда (или нескольких рядов по высоте) герметичных эластичных рукавных емкостей 1, расположенных продольно к направлению линии действия сил давления воды на гибком основании 2 (флютбете) из водонепроницаемого материала для уменьшения фильтрации и предотвращения размывания грунта под сооружением. Для более плотного прилегания флютбета ко дну используются пригрузочные цепи 3 или другие пригрузочные материалы. Емкости оборудованы штуцерами 4 с запорной арматурой для соединения с системой заполнения-опорожнения и сообщения их внутреннего пространства с атмосферой.

К гибкому основанию 2 со стороны верхнего бьефа по всей ширине сооружения крепится гибкий водонепроницаемый экран 5 с одной или несколькими герметичными рукавными емкостями 6, заполненными воздухом, на его противоположном свободном краю.

Монтаж гидротехнического сооружения производится следующим образом (Фиг. 3а). В месте установки сооружения укладывается гибкое водонепроницаемое основание 2 с заранее закрепленным на нем гибким водонепроницаемым экраном 5. Гибкое основание 2 фиксируется в русле с помощью пригрузочных цепей 3 или других пригрузочных материалов (камни, грунт и т.п.).

После этого гибкий экран 5 полностью расправляется на основании 2 в сторону нижнего бьефа, а воздушная емкость (емкости) экрана 6 заполняется воздухом до давления, достаточного для придания цилиндрической формы и восприятия усилий со стороны водного потока. После заполнения воздушных емкостей 5 на них полностью наматывается экран 5 до места его крепления к гибкому основанию сооружения.

Затем на гибкое основание 2 вплотную друг к другу продольно руслу (линии действия сил давления воды) укладываются и заполняются наполнителем (водой, водой с твердыми частицами и (или)воздухом) эластичные герметичные емкости 1 (Фиг. 3б)

По мере повышения уровня воды в верхнем бьефе сооружения, воздушная емкость 6 экрана будет всплывать. При этом экран 5 начнет прижиматься к фронтальной части сооружения за счет сил гидростатического давления.

После повышения уровня воды в верхнем бьефе выше верхних поверхностей герметичных емкостей 1, воздушная емкость 6 с намотанным на нее экраном под действием давления воды будет перекатываться по емкостям 1. (Фиг. 3в) При этом герметичный экран 5 будет разматываться и укладываться на верхнюю часть сооружения до полного его раскрытия.

Далее, при поступлении достаточного количества воды, уровень воды в верхнем бьефе будет повышаться до своего максимального значения, которое определяется вертикальными размерами воздушной емкости 4. После чего вода начнет переливаться через сооружение.

Таким образом, предложенное решение позволяет решить следующие задачи гидротехнического сооружения по сравнению с известными: - исключить возможность перекатывания и перемещения рукавных емкостей под действием сил гидростатического давления и энергии потока за счет их продольного расположения;

производить монтаж гидротехнического сооружения без дополнительных креплений и опор, т.к. необходимая удерживающая сила может быть обеспечена весом сооружения и воды над горизонтальной частью экрана, а также площадью его контакта с основанием, которые обеспечиваются нужной для конкретных условий длиной продольно установленных рукавных емкостей; - ускорить и уменьшить трудоемкость возведения сооружения за счет применения саморазвертывающегося герметичного экрана; повысить надежность работы сооружения за счет применения герметичного экрана, являющегося дополнительной защитой для герметичных емкостей; а также за счет того, что в случае повреждения и потери герметичность одной или некоторого числа емкостей, его работоспособность будет частично или полностью сохраняться за счет остальных емкостей.

Гидротехническое сооружение может быть использовано на постоянных или временных водотоках для улучшения их гидрологических и эксплуатационных характеристик, для аккумулирования запасов воды при создании пожарных водоемов, в сельском хозяйстве для нужд орошения и водопоя, в горнодобывающей промышленности, для обеспечения водного хранения древесного сырья, в рыбном хозяйстве для создания рыборазводных прудов, в строительстве водоемов с проточной водой в зонах отдыха, при проведении гидромелиоративных работ и.т.п.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано в качестве плотины, дамбы, запруды, полузапруды. В гидротехническом сооружении наполненные эластичные емкости установлены продольно линии действия сил давления воды, что исключает возможность их перекатывания. Водонепроницаемость, дополнительный напор и облегчение монтажа сооружения достигаются за счет саморазвертывающегося гибкого экрана, прикрепленного к гибкому флютбету. Необходимая удерживающая от сдвига сила обеспечивается без дополнительных креплений за счет нужных для конкретных условий длины и веса продольно установленных рукавных емкостей, а также за счет веса воды над саморазвертывающимся экраном сооружения. Изобретение обеспечивает повышение надежности, расширение эксплуатационных возможностей и снижение трудоемкости установки гидротехнического сооружения. 3 ил.

Гидротехническое сооружение, включающее выполненные из эластичного материала герметичные емкости рукавного типа, заполненные одно-, двух- или трехфазным наполнителем, снабженные системой для их наполнения и опорожнения, характеризующееся тем, что отдельные или механически соединенные эластичные рукавные емкости располагаются вплотную друг к другу в один или несколько рядов по высоте продольно к направлению действия сдвигающих усилий от давления воды на сооружение на гибком водонепроницаемом флютбете, к которому со стороны верхнего бьефа по всему фронту сооружения крепится гибкий водонепроницаемый саморазвертывающийся экран с прикрепленной к его противоположному свободному краю заполненной воздухом как минимум одной цилиндрической емкостью, полностью или частично закрывающий в рабочем положении фронтальную и верхнюю часть сооружения.